{h1}
artikler

Energilagring for bygninger

Introduksjon

Hele verden beveger seg nå mot fornybar generert energi. Europa har som mål å ha 20% av sin energi hentet fra fornybare teknologier, og Storbritannia er lovlig forpliktet til å ha 15% av sin energibehov fra fornybare kilder innen 2020.

Selv om vi kan øke energiforsyningen fra vind og solenergi, kan de politiske beslutningstakere ikke beordre solen til å skinne eller vinden blåses når vi trenger energien, og resultatet av dette er at ved å stole utelukkende på elementene vi sannsynligvis vil ha en feilmatch på tilbuds- og etterspørselsprofilen. Veksten i den fornybare genererte andelen av energimixen antyder at vi kunne oppleve mer uforutsigbar og intermittent kraftproduksjon. Dette har potensial til å skape ustabilitet i rutenettet, noe som påvirker strømkvaliteten, toppkravet ikke blir oppfylt og alt i overskudd blir dumpet.

Spørsmålet om matchende generasjon til etterspørselskurven er ikke et problem unikt for bruk av tilstandskritiske fornybare teknologier, det er også relevant for generasjon gjennom eksisterende kraftverk. Toppperioden for etterspørsel er mellom 16:00 og 20:00 når folk kommer hjem fra jobb og forbereder sitt kveldsmåltid, de første 2 timene av den perioden er de mest kritiske da de overlapper med slutten av arbeidsdagen.

Etterspørselsrespons med smarte målere og elektriske kjøretøy kan bidra til å skifte lasten. Det vil imidlertid innebære en endring i forbrukeradferd. Slike endringer trenger en stimulans; Dette kan skyldes installasjon av smarte målere, men utplasseringen av smarte målere i Europa og USA, og spesielt i Storbritannia, ligger bak den opprinnelige tidsplanen.

Utjevning av forsyningskurven

Lagring av overskuddsenergien fra toppgenereringsperioder for senere bruk synes å være det mest rett frem svaret på dette problemet, og er referert til i Storbritannias regjeringes elektrisitetsmarkedsreformpapir som en delløsning, men det finnes mange forskjellige typer energilagringsteknologier.

Bilde: Sammenligning av kostnad og ytelse for energilagringsteknologi.

Å velge mellom teknologier vil avhenge av lagringskapasitet og strømutladningstid (responstid) fra et ytelsesperspektiv. Fra investorens perspektiv vil det sannsynligvis bli bestemt av kostnadene for lagring og avkastning på investeringen (ROI). For rutenett energilagring, er pumpet hydro så langt den vanligste i bulklagring i både USA og Europa. For andre nyere teknologier som batterier mangler vi fortsatt en positiv sak for å støtte investeringen. Dette er ikke bare på grunn av den opprinnelige høye prisen på ny teknologi, kan dagens markedsramme ikke gi en ekte verdi av energi og lagring. Dette fører til mangel på interesse fra investorer.

EU-kommisjonen anerkjenner at energilagring er nødvendig for en større opptak av fornybare energikilder, og et supernett kan ikke gå uten energilagring. Det vi trenger fra EF er standarder og regulering, og det viktigste - en mulig forretningsmodell for energibransjen.

Trials

Verdens største Li-ion-batterier med 32 MW lagringskapasiteter ble installert ved siden av en landbasert vindkraftpark i Vest-Virginia, USA for å gi rask responsfrekvensregulering av nettet.

Et 6 MW Li-ion batteri vil bli installert i Øst-England. Dette prosjektet mottok £ 20 millioner fra Ofgems Low Carbon Network Fund. Når den er ferdig, blir den det største batterilagringssystemet i Europa.

I Storbritannia ser vi også potensialet for å bruke flytende luft som lagringsmedium. En 350 kW pilotfabrikk som er vert for skotsk og sørlig energi (SSE) har vært i drift siden april 2010. Arbeidsansvarlig for denne lagringsmetoden er å komprimere og avkjøle luften til flytende form for lagring. Fordelene ved denne metoden er:

  • Lavere risiko, som det er avhengig av en moden komponent samlet i en ny prosess.
  • Tilveiebringelse av storskala lagring hvor mindre steder er påkrevd.
  • Ingen begrensning av geografisk plassering på anlegget og lagret energi.
  • Flytende luft kan transporteres.

En annen lagringsteknologi som også har høy potensial er Power-to-gas (P2G). P2G konverterer overskudd fornybar generasjon til fornybar kraft, drivstoff eller varme via en elektrolyseprosess. Elektrolyse produserer hydrogen eller syntetisk naturgass som kan injiseres direkte i gasledningen, fordelt på stedet som drivstoff, eller viderebehandlet for å produsere metan og varme. Denne lagringsmetoden passer for land som Tyskland og Storbritannia, som har stor bruk av gass i både industri og hjem.

Kan fremtiden være fortiden?

Noen ganger kan vi være for fokuserte på ny teknologi og overse konvensjonelle. Vi har allerede brukt termisk lagring i flere år. Nattoppvarmingskilder er en enkel og kostnadseffektiv måte å lagre energi på. En undersøkelse utført av Glen Dimplex og SSE for å vurdere potensialet for smart elektrisk lagringssystem (SETS) viste at ved å bruke avanserte elektroniske kommando- og kontrollfunksjoner, kan SETS ha en 20% effektivitetsgevinst sammenlignet med dagens nattlagervarmer.

SETS har potensial til å gi 55GW kontrollerbar etterspørsel dersom alle nattoppvarmere i EU-27 er erstattet, sammenlignet med den nåværende lagerkapasiteten på 51GW.

Forskere og ingeniører jobber veldig hardt med ulike lagringsteknologier. Det som ser ut til å mangle, er en klar retning fra beslutningstakere for å etablere det rette rammeverket som gjør det mulig for investorer å se det sanne avkastningen. Da kan vi komme nærmere vår ambisjon om et lav-karbonnettverk, med tillit til forsyningssikkerheten.


Denne artikkelen opprinnelig ble vist i februar 2014-utgaven av BSRIAs Delta T-magasin. Den ble skrevet av Gambi Chiang, Senior Consultant, Intelligent Building Controls, BSRIA Worldwide Market Intelligence. Det har blitt postet her av --BSRIA 10:18, 9. desember 2014 (UTC)

Anbefalt

BS 7913

IHBC legger sin 100. artikkel til Conservation Wiki

CIOB slutte å bygge UK